高永强

郑州华威齿轮有限公司 河南郑州 452374

目前，国内外汽车后桥齿轮主要的失效形式，如皮卡、货车的齿轮失效，50%以上是断齿，其中有一部分是由于车辆超载造成的，还有一部分是齿轮在制造或者在装主减总成时，由于齿轮副的安装尺寸误差或没有调整好安装距产生齿轮副啮合精度不好，从而造成车辆在行驶过程中出现打齿失效。但对齿轮失效的分析，多数限于分析材料及热处理指标等方面的原因，没有分析如渗碳层硬度梯度及装配等方面的原因。本文针对渗碳层硬度梯度及装配等方面进行分析，最终确定齿轮断齿失效的原因。

车辆在正常行驶时，底盘下部突然出现咔咔异响，车辆停驶。经拆解后发现，该后桥从动齿轮出现两处约6个轮齿打齿。该齿轮行驶里程为1152km，材料为20CrMnTiH，齿轮主要加工过程为：圆钢下料→锻造成型→等温正火→机械加工→渗碳→淬火→抛丸→研齿。轮齿齿面，表面渗碳，深度0.9～1.3mm，渗碳表面硬度58～64HRC，心部硬度32～45HRC。与相配齿轮配对检查着色印痕，要求印痕位置在齿宽方向中间偏小端，印痕长度为齿宽的40%～60%，印痕高度为齿高的50%以上，并要求配对研磨后在主、从动齿上刻上配对号。

通过对主动锥齿轮断口进行宏观和微观分析，确定其断裂的性质，对齿轮的金相检验、表面硬度、心部硬度及有效硬化层等的检验等，确定齿轮的断裂原因。

断齿缺陷及宏观特征

经对主动、从动锥齿轮观察发现，主动锥齿轮偏大端有挤压、掰齿的现象，掰齿的部位主要集中在主动锥齿轮的大端偏齿顶，并且靠近大端齿面的齿轮接触摩擦的痕迹较深。……